Шпонки применяют при изготовлении соединений, состоящих из вала и ступицы.
Они представляют собой элементы, соединяющие детали и предотвращающие их смещение.
Это позволяет передавать момент вращения от вала ступице или наоборот.
Производители выпускают шпонки различных типов в соответствии с требованиями ГОСТ.
Описание и сфера использования
Шпонку устанавливают в пазы, сделанные на деталях. Этот элемент выполнен из высокопрочной стали. Это защищает его от срезания под действием нагрузки. Конфигурация детали подбирается отдельно. Наиболее распространена форма прямоугольного параллелепипеда или полусферы.
Еще одним назначением шпонки является защита узла от превышения нагрузки. При увеличении усилия элемент выходит из строя, тем самым защищая механизм от перегрузки.
Изделия широко применяются в различных областях. Это изготовление транспортных средств, останков, бытовой техники, специализированных механизмов и т.д. Часто их применяют в узлах с ременной или шестеренчатой передачей. Они встречаются в силовых агрегатах и трансмиссии автомобилей. Используя шпонку, удается получить соединение исключающее смещение деталей между собой.
Разновидности
Учитывая форму, элементы делят на несколько категорий. Это позволяет применять их в различных механизмах. Шпонка бывает:
- Клиновая. Устанавливается в паз путем вбивания. Такой тип применяется в соединениях с небольшой нагрузкой. Используется для передачи момента вращения на шкив или ступицу.
- Сегментная. Изготавливается в форме полусферы. Для установки необходимо обустроить глубокий паз соответствующей конфигурации. Большие размеры прорези снижают устойчивость вала к механической нагрузке.
- Призматическая. Изготавливается в форме прямоугольного параллелепипеда. В некоторых случаях допустимо закругление концов. Нужна для образования соединений, передающих момент вращения. Максимальная нагрузка оказывается на боковые поверхности. Как и другие детали, призматическая шпонка предохраняет механизмы от перегрузки. Элемент такого типа требует точной подгонки размеров.
- Цилиндрическая. Предназначена для монтажа в случае расположения шкива на конце вала. Производители изготавливают элементы такого типа в форме цилиндра. Пазы в заготовках выполняют путем сверления.
Прежде чем заменить шпонку, учитывает ее конфигурацию. Так удается получить надежное соединение заготовок.
Из чего можно сделать
Производители выпускают детали из стали, соответствующей ГОСТ 8787-68. Это чисто тянутый металл, предназначенный для изготовления шпонок различного типа. В большинстве случаев применяют сталь марки 45. Так удается получить изделие высокой прочности.
В некоторых ситуациях применяют марку 50. Использование такой углеродистой стали позволяет получить элемент с повышенной прочностью. Его устанавливают в местах с высокой нагрузкой.
При производстве бытовой техники или сборки мебели шпонки изготавливают из полимеров и дерева. Они применяются для изготовления соединения с небольшой нагрузкой. При превышении допустимого момента вращения пластиковые заготовки выходят из строя. Имея в наличии материал с требуемыми характеристиками, можно сделать деталь простой конфигурации самостоятельно.
Достоинства
Основным преимуществом является надежная фиксация комплектующих между собой. Кроме этого, шпонка:
- отличается простотой монтажа;
- исключает проворачивание комплектующих механизма;
- защищает узел от перегрузки.
При замене следует выбрать изделие, имеющее аналогичную конфигурацию. Монтаж шпонки, не соответствующей параметрам паза, приведет к выходу узла из строя.
